רקע

כל בקר סולארי טוב יודע היום לעשות טעינת השוואה, שהינה חשובה מאוד על מנת לשמור על תקינות המצבר לאורך זמן. אך האם במערכת סולארית קטנה, בה הזרם הרגעי נמוך, טעינת ההשוואה של הבקר הסולארי באמת מחדשת את המצבר (בדיעבד – התשובה היא כן. מתוך הפרוייקט הזה)? ומה עם השבוע החורפי (גם אם יש אחד כזה בשנה)? בוודאי שבוע כזה, של צריכה ללא טעינה יכול להזיק למצבר.
במקרה שלנו, עלתה הצריכה היומית של המערכת, וכך עלה הצורך לעשות הערכה מחודשת. אפשרויות אחרות שחשבתי עליהן היו:

• להתקין עוד פאנלים – אך לא ברור שעוד 2 פאנלים יביאו את הזרם הרגעי של המערכת לזרם מתאים לטעינת השוואה מספקת.
• להוסיף טורבינת רוח – אך תוספת כזו תכריח שינוי משמעותי (וכבד לכיס) של כל המערכת: בקר שונה, טורבינה, תורן ועוד.

הבנתי כי אני במצב ביניים, ולכן היה עלי למצוא את הפתרון הזול ביותר, שיוכל לשמר את המערכת לטווח קצר מבלי לפגוע ברכיבים הקיימים. החלטתי לבחור בגנרטור ובמטען מצברים, שאותם אפעיל אחת לשבוע לצורך רענון המצבר, וכן בימי החורף החשוכים.

הערות

• בחירת הגנרטור ומטען המצברים המתאימים ביותר הינם מחוץ לטווח המדריך הזה.
  אני בחרתי במטען המצברים הזול ביותר שמצאתי שהוא Stand alone , אשר יכול לעבוד באופן מנותק מהמערכת הסולארית עצמה.
• מכיוון שהמטען צורך רק כ- 350W-400W, ההיגיון היה לבחור גנרטור שיוכל בו זמנית גם להזין את מטען המצברים, וגם לענות על הצריכה הביתית (זאת כדי לא להעמיס על המערכת הסולארית בזמן ההטענה). אם כן, חיפשתי את הגנרטור הזול ביותר שהינו בהספק של 2000W-2500W, בעל מייצב מתח (חשוב כדי שהאור בבית לא יקפוץ והמכשירים העדינים יותר לא יהרסו מהפעלה על ידי הגנרטור), עם אזהרה לרמת שמן נמוכה (חשוב!), ועם אחריות סבירה.
• לא הייתי ממליץ להפעיל מחשבים שולחניים על גנרטור. אמנם לא ניסיתי, אבל סיכוי סביר שיהיה נזק מהיר לספק הכוח. למחשבים ניידים אין בעיה עם הפעלה ישירות על גנרטור, כי אצלם המטען משמש כמייצב מתח.
• מפסק בורר 1-0-2 הוא בעצם מפסק ככל המפסקים, שבמקום לסגור ולפתוח מעגל אחד, הוא יכול לסגור ולפתוח שני מעגלים שונים. המפסק סוגר מעגל אחד (במקרה שלנו מערכת סולארית), יוצר נתק (0 זרם, כבוי), או סוגר מעגל שני (במקרה שלנו גנרטור).
  תכונה נוספת שיש למפסק זה היא עמידות בזרמים גבוהים.
  מפסק כזה הכרחי במיתוג בין הגנרטור למערכת הסולארית, כיוון שבזמן שהגנרטור עובד, כדאי שהצרכנים יוזנו ישירות ממנו במקום דרך המערכת הסולארית, כדי לאפשר למצבר המערכת להטען ללא הפרעה.
• המפסק הבורר שרכשתי גדול בהרבה מהמערכת הסולארית, וזאת בשני מובנים:
  • המפסק הינו תלת פאזי, והמערכת שלנו בעלת פאזה אחת.
  • הזרם המקסימלי של המערכת הסולארית הוא סביב ה-10A בפוטנציאל (בפועל הרבה פחות) והמפסק הבורר מתאים לזרמים של 25A.

  אין בכך איזו שהיא בעיה, פשוט לא מצאתי מפסק בורר פחות רציני, ולא היה לי זמן לחפש.

• כל מה שקשור לעבודה עם הגנרטור או עם מטען המצברים, הינו מחוץ לכיסוי של מאמר זה. במאמר זה נתמקד בעבודת המיתוג בלבד בין שני ספקי הכוח – גנרטור עם מטען מצברים אל מול המערכת הסולארית.

הכנות

• כמובן שיש לרכוש גנרטור, מטען מצברים, ומפסק בורר 1-0-2. את פעולת הגנרטור אין צורך להסביר, ועל מטען המצברים אספר במדריך אחר, שיעסוק במצבר ותחזוקתו.
• הבנת המפסק הבורר שרכשתי – האיורים שמגיעים עם המפסק הבורר לחיבור נכון ליציאות, היו לי מאוד לא מובנים. אולי הם ברורים יותר לחשמלאי, אבל חשמלאי מנוסה בכלל לא יזדקק להם, אז אני לא ממש מבין למי הם עוזרים. בכל מקרה, היה עלי ללמוד את פעולת המפסק הבורר עוד לפני החיווט הסופי, על מנת למנוע הסתכנות מיותרת ופוטנציאל לנזק.

הבנת המפסק הבורר ותכנון המערכת

נתחיל מההתחלה, בהבדל בין מפסק בורר 1-0-2 לבין מפסק רגיל. בעזרת התרשים הסכמטי הזה אפשר להבחין בהבדל. בעוד מפסק רגיל בורר בין “יש זרם” ל”אין זרם” (או כמו שאומרים בבינארית “0” או “1”), המפסק הבורר (בחצי התחתון של הסכמה) בורר בין “יש זרם” ל”אין זרם” ל”יש זרם אבל ממעגל אחר”. מכיוון שהמעגל שלנו בעצם בורר בין המערכת הסולארית לגנרטור, התרשיםהצבעוני הזה יהיה התרשים של המעגל שלנו.

כפי שאמרתי, המפסק היחיד שמצאתי היה תלת פאזי, והמערכת שלנו היא חד-פאזית. במילים הפשוטות ביותר זה אומר שהמפסק הזה עושה את אותה הפעולה בשלושה מעגלים. פתחתי את המפסק, במטרה לחקור ולהבין את העניין. כבר מההתחלה אפשר היה לראות ששלושת הפאזות מחולקות כ”קומות” במגדל. בחרתי את אחת הקומות שרירותית, ועבדתי איתה בלבד.
מכאן היה עלי רק למצוא את הברירות בין 1 ל-2, או במילים אחרות למצוא את הפאזות (הכבלים החומים) של המערכת הסולארית, של הגנרטור ושל הצרכן (הבית). זאת עשיתי עם מד מתח (שאפשר להשיג בכל חנות כלי עבודה), בעודו על מצב הצפצוף (כזה שמצפצף כאשר נסגר מעגל). פשוט עברתי על כל הקומבינציות האפשריות, ומיפיתי את כל המצבים האפשריים (והם לא כל-כך רבים, 6 מצבים בסך הכל).

החיווט הסופי

לאחר שפרסתי את כבל החשמל מהגנרטור, דאגתי שלאותה נקודה (בכניסה האחורית לבית) יגיעו גם הכבל של הכניסה לבית, וגם הכבל מהמערכת הסולארית. באותו הרגע החלטתי שאולי כדאי להשאיר שקע אחד לכלים חשמליים (נניח מסורים, דיסקים וכיוצא בזה) שיחווטו ישירות לגנרטור, במקום לעבור דרך הבית. אין שום חובה לעשות זאת. הסיבה שאני מספר לכם את זה היא רק כדי שתבינו למה יש עוד שקע.

לאחר שקיבעתי אותו ללוח (במקרה הזה לגב של ארון כבד) ולפני החיווט הסופי. עכשיו, לאן כל החוטים האלו הולכים? לא לאבד את הראש, לחזור לסכמות ולבדיקות שעשיתם עם מד המתח על יבש. בסוף זה כמו בשרטוט.
ולפי המספרים:

• (1) פאזה מהמערכת הסולארית (מה שבמקרה שלנו יהיה הפאזה של מעגל מס’ “2”).
• (2) פאזה מהגנרטור (מה שבמקרה שלנו יהיה הפאזה של מעגל מס’ “1”) אליה גם מחוברת הפאזה של השקע החיצוני, וכך רק כשהגנרטור עובד השקע “חי”.
• (3) פאזה של הבית (וכך המערכת סוגרת מעגל או עם הגנרטור כשהמתג מכוון ל”1”, או עם המערכת הסולארית כשהמתג מכוון ל”2”, או לא מזרימה זרם כשהמתג על “0”).
• (4)צומת של כל האפס (או הn) של כל המעגלים.
• (5)צומת מאולתרת של כל ההארקות (למה מאולתרת? כיוון שקצת שניתי את השימוש של המפסק, והייתה חסרה לי צומת להארקה).

זהו זה. לא מאוד מסובך, נכון?

סיכום

הדבר היחיד שאני לא מבין הוא למה ה”0” חייב להיות באמצע? מה שקורה תמיד הוא שהמעבר בין “1” ל”2” או להפך עושה הפסקה ארוכה של “0” זרם. טוב, לא כל-כך ארוכה (פחות מחצי שניה) אבל עדיין – כואב לעשות את זה מפסק “0-1-2”?
לדעתי זה הרבה יותר הגיוני.